Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm bios vào khẩu phần thức ăn đến một số chỉ tiêu kỹ thuật và hệ vi sinh vật đường ruột gà thịt lông màu

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.82 MB, 87 trang )

HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN CHÍ CƯỜNG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC BỔ SUNG
CHẾ PHẨM BIOS VÀO KHẨU PHẦN THỨC ĂN
ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT VÀ HỆ VI
SINH VẬT ĐƯỜNG RUỘT GÀ THỊT LÔNG MÀU

Ngành

: Chăn nuôi

Mã so

: 60 62 01 05

Người hướng da n khoa học : TS. Phạm Kim Đăng

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn
trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.

Tôi cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm
ơn, mọi nguồn thông tin sử dụng trong luận văn này được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 24 tháng 5 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Chí Cường

i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa học Thạc sĩ của mình, tôi đã nhận được sự
giúp đỡ tận tình của các thày cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận văn, trước tiên tôi xin được bày tỏ lịng kính trọng
và biết ơn tới TS.Phạm Kim Đăng – Phó Trưởng khoa Chăn nuôi, Học viện Nông
nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Tôi xin được gửi lỏng biết ơn sâu sắc tới Ban giám đốc, ban quản lý đào
tạo Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Khoa Chăn nuôi, Bộ môn Sinh lý tập tính
động vật và toàn thể các thày cô giáo trong và ngoài Học viện đã tận tình giảng
dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Cũng nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn Công ty Cổ phần Sinh học Mùa
Xuân và Nhà sản xuất Tanuco đã cung ứng sản phẩm BioS và sản xuất thức ăn ép
viên để tôi thực hiện đề tài này. Xin cảm ơn Công ty TNHH XNK Thương mại và
Dịch vụ Đại Dương đã tạo điều kiện về thời gian để tôi hoàn thành khóa học.

Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã ủng hộ và giúp đỡ
tôi về mọi mặt, khuyến khích động viên tôi hịa thành luận văn này.
Hà Nội, ngày 24 tháng 5 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Chí Cường

ii

MỤC LỤC
Lời cam đoan.......................................................................................................................... i
Lời cảm ơn.............................................................................................................................. ii
Mục lục..................................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt....................................................................................................... vi
Danh mục bảng................................................................................................................... vii
Danh mục hình, biểu đồ................................................................................................. viii
Trích yếu luận văn............................................................................................................... ix
Thesis abstract..................................................................................................................... xi
Phần 1. Mở đầu...................................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài..................................................................................... 1

1.2.

Mục đích.................................................................................................................... 2

1.3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài...................................................2

1.4.

Yêu cầu....................................................................................................................... 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu............................................................................................... 3
2.1.

Probiotics.................................................................................................................. 3

2.1.1. Định nghĩa probiotic............................................................................................. 3
2.1.2. Lịch sử của probiotic........................................................................................... 3
2.1.3. Vai trò của probiotic............................................................................................. 4
2.1.4. Cơ chế tác động của probiotic.......................................................................4
2.1.5. Chỉ tiêu đánh giá hiệu quả probiotic............................................................5
2.1.6. Tiêu chí chọn lọc vi sinh vật để sản xuất probiotic...............................6
2.1.7. Các chủng vi sinh vật thường được sử dụng để sản xuất probiotic.......7
2.1.8. Chu kỳ sống và cơ chế tác động của Bacillus......................................... 8
2.1.9. Chế phẩm BioS....................................................................................................... 9
2.2.

Hệ vi sinh vật đường ruột và tác động của nó đến sức khỏe vật nuôi. .10

2.3.

Đặc điểm của giống gà sử dụng trong thí nghiệm.............................. 13

2.4.

Đặc điểm sinh lý của gà................................................................................... 13

2.4.1. Đặc điểm sinh trưởng....................................................................................... 13
2.4.2. Đặc điểm tiêu hóa................................................................................................ 15
2.4.3. Sức sống và khả năng kháng bệnh của gà............................................. 17
2.5.

Nhu cầu dinh dưỡng của gà.......................................................................... 17

iii

2.5.1. Nhu cầu năng lượng của gà........................................................................... 17
2.5.2. Nhu cầu protein và axit amin của gà.......................................................... 18
2.5.3. Nhu cầu các chất khoáng của gà................................................................. 18
2.5.4. Nhu cầu vitamin của gà.................................................................................... 19
2.5.5. Nhu cầu nước uống của gà............................................................................ 19
2.6.

Đặc điểm dinh dưỡng của một số nguyên liệu thức ăn cho gà....20

2.6.1. Nhóm thức ăn cung cấp năng lượng......................................................... 20
2.6.2. Thức ăn giàu protein nguồn gốc thực vật............................................... 21
2.6.3. Thức ăn giàu protein nguồn gốc động vật.............................................. 22
2.7.

Thức ăn hỗn hợp cho gà................................................................................. 23

2.7.1. Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh........................................................................ 23
2.7.2. Thức ăn hỗn hợp đậm đặc.............................................................................. 24
2.7.3. Thức ăn bổ sung................................................................................................. 24
2.8.

Tình hình nghiên cứu sử dụng bios trong và ngoài nước..............24

2.8.1. Tình hình nghiên cứu trong nước............................................................... 24
2.8.2. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài.......................................................... 25
Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu...................................................... 27

3.1.

Đối tượng, địa điểm và thời gian nghiên cứu........................................ 27

3.1.1. Đối tượng................................................................................................................ 27
3.1.2. Địa điểm................................................................................................................... 27
3.1.3. Thời gian................................................................................................................. 27
3.1.4. Đơn vị hợp tác thử nghiệm............................................................................ 27
3.2.

Nội dung nghiên cứu......................................................................................... 27

3.3.

Phương tiện và phương pháp thử nghiệm............................................. 27

3.3.1. Phương tiện và điều kiện thử nghiệm....................................................... 27
3.3.2. Bố trí thí nghiệm.................................................................................................. 28
3.3.3. Phương pháp theo dõi đánh giá các chỉ tiêu......................................... 29
3.4.

Phương pháp sử lý số liệu............................................................................. 31

Phần 4. Kết quả và thảo luận........................................................................................ 32
4.1.

Độ bảo toàn của các chủng Bacillus sau khi ép viên.........................32

4.2.

Ảnh hưởng của chế phẩm bios đến sức sản xuất của gà...............36

4.3.

Hiệu quả sử dụng thức ăn bổ sung bios.................................................. 40

iv

4.4.

Ảnh hưởng của bios đến hệ vi sinh vật đường ruột.......................... 44

4.5.

Ảnh hưởng của bios đễn vi lông nhung đường ruột.........................48

Phần 5. Kết luận và kiến nghị....................................................................................... 53
5.1.

Kết luận.................................................................................................................... 53

5.2.

Kiến nghị................................................................................................................. 53

Tài liệu tham khảo.............................................................................................................. 54
Phụ lục.................................................................................................................................... 60

v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

CP

: Cổ phần

CS

: Cộng sự

CTV

: Cộng tác viên

CV

: Độ lệch chuẩn

ĐC

: Đối chứng

FCR

: Feed Conversion Ratio

(Hệ số chuyển đổi thức ăn hay tiêu tốn thức
ăn/kg tăng trọng)

LTATN

: Lượng thức ăn thu nhận

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn

ME

: Metabolizable

PN

: Chỉ số sản xuất

SC

: Saccharomyces cerevisiae

TA

: Thức ăn

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

TKL

: Tăng khối lượng

TL

: Tỷ lệ

TN

: Thí nghiệm

TTTA

: Tiêu tốn thức ăn

TT

: Tuần tuổi

TQ

: Trung Quốc

VCK

: Vật chất khô

XNK

: Xuất nhập khẩu

vi

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các vi sinh vật thường được sử dụng trong chăn nuôi ở Châu Âu....7
10

Bảng 2.2.Khả năng chịu nhiệt của nha bào Bacillus (x10 CFU/g)..............8
Bảng 2.3.Đặc điểm đặc trưng của trạng thái Eubiosis và Dysbiosis .........12
Bảng 3.1.Thức ăn sử dụng trong thí nghiệm........................................................ 29
Bảng 4.1. Nồng độ Bacillus trong mẫu cám có sử dụng BioS trước và sau khi sử
5

lý nhiệt (x10 CFU/g)...................................................................................... 33
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm BioS đến sức sản xuất của gà 36
Bảng 4.3.Hiệu quả kinh tế khi sử dụng thức ăn bổ sung BioS.................... 43
Bảng 4.4.Số lượng vi sinh vật trong chất chứa đường ruột của gà (n=6)
45

Bảng 4.5. Lượng vi sinh vật ở các phần khác nhau của ống tiêu hóa (n=6)......46
Bảng 4.6. Kích thươc lông nhung biểu mô ở tá tràng và không tràng gà (n=6) 50

vii

DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ
Hình 2.1. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của probiotic (Klose, 2006) .........6

Hình 2.2. Sơ đồ chu kỳ sống và cơ chế tác động của nha bào Bacillus .....9
Hình 2.3. Gà Ri – Dabaco................................................................................................ 13
Hình 2.4. Sơ đồ hệ tiêu hóa của gà............................................................................ 15
Hình 4.1. Mẫu cám được gửi về phịng thí nghiệm............................................ 32
Hình 4.2. Nuôi cấy vi khuẩn........................................................................................... 34
Hình 4.3. Lấy mẫu chất chứa ruột gà........................................................................ 45
Hình 4.4. Lấy mẫu ruột gà............................................................................................... 48
Hình 4.5. Hình thái lông nhung biểu mô ở tá tràng và không tràng của gà

.................................................................................................................................................... 49

Biểu đồ 4.1. So sánh nồng độ Bacillus trước khi sử lý nhiệt và sau khi ép viên
.................................................................................................................................................... 34

Biểu đồ 4.2. So sánh giá thành các mã cám sử dụng trong thí nghiệm...42
Biểu đồ 4.3. So sánh chi phí thức ăn cho 1 kg gà hơi ...................................... 43
Biểu đồ 4.4. So sánh nồng độ E.coli trong chất chứa ở kết tràng của gà
.................................................................................................................................................... 47

Biểu đồ 4.5. So sánh kích thước lông nhung biểu mô không tràng ...........51

viii

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Nguyễn Chí Cường
Tên luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm BioS vào khẩu phần
thức ăn đến một số chỉ tiêu kỹ thuật và hệ vi sinh vật đường ruột gà thịt lông màu”

Ngành: Chăn nuôi

Mã số: 60.62.01.05

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp
Việt Nam Người hướng dẫn khoa học:
TS.Phạm Kim Đăng Mục đích nghiên cứu
Đánh giá hiệu quả của việc bổ sung chế phẩm BioS vào khẩu phần thức
ăn đến một số chỉ tiêu kỹ thuật và hệ vi sinh vật đường ruột gà thịt lông màu.

Phương pháp nghiên cứu
Nội dung chính
Nội dung 1: Đánh giá độ bảo toàn của các chủng Bacillus sau quá
trình phối trộn ép viên thức ăn cho gà.
Nội dung 2: Đánh giá ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm BioS
đến khả năng tăng trọng của gà và hiệu quả sử dụng thức ăn của gà.
Nội dung 3: Đánh giá ảnh hưởng của việc sử dụng chế phẩm BioS
đến vi sinh vật đường ruột của gà.
gà.

Nội dung 4: Đánh giá hiệu quả của chế phẩm BioS đến vi thể đường ruột của

Nguyên vật liệu
Gà Ri - Dabaco từ 02 đến 14 tuần tuổi.
Chế phẩm BioS dạng bột do Công ty CP Công nghệ sinh học Mùa
Xuân sản xuất trộn vào thức ăn ép viên.
-

Thức ăn hỗn hợp dạng viên được sản xuất bởi công ty TANUCO

Phương pháp nghiên cứu
Dùng phương pháp phân lô so sánh: 180 con gà được chia làm 2
lô: lô thí nghiệm và lô đối chứng (mỗi lô thí nghiệm gồm 3 ô, mỗi ô 30
con gồm 15 con trống và 15 con mái).
+

Bố trí thí nghiệm:
Lô 1 (Thí nghiệm): được cho ăn tự do thức ăn của Tanuco sản xuất, có bổ sung

BioS (250g chế phẩm/tấn thức ăn trong q trình ép viên; không có kháng sinh).
+

Lô 2 (Đối chứng): được cho ăn tự do thức ăn của Tanuco sản xuất, thức ăn ở lô

này không phối trộn Probiotics vào q trình ép viên và có bổ sung kháng sinh.

ix

Khối lượng gà của từng lô và từng lần thí nghiệm ở được cân lúc 2
tuần 4 tuần và 14 tuần tuổi; lượng thức ăn cho ăn và lượng thức ăn dư
thừa ở cuối mỗi ngày cho ăn được theo dõi hàng ngày.
Kết thúc mỗi đợt thí nghiệm lấy mẫu môi lô 6 con (mỗi ô bắt 1 con
trống, 1 con mái có khối lượng tương đương khối lượng trung bình của
toàn ô) mổ kiểm tra E.Coli, Cl.Perfringen, Lactobacillus spp và lấy mẫu
ruột làm tiêu bản kiểm tra kích thước vi lông nhung đường ruột.
Kết quả chính và kết luận
Kết quả chính
BioS có khả năng chịu nhiệt rất tốt, không có sự khác biệt có ý nghĩa về
nồng độ các chủng Bacillus sau khi ép viên so với trước khi xử lý nhiệt.

Chế phẩm BioS hoàn toàn có khả năng thay thế kháng sinh trong
thức ăn ép viên cho gà thịt, có tác dụng như chất kích thích sinh trưởng
và tăng cường khả năng miễn dịch.
Kết luận
Sử dụng chế phẩm BioS để phối trộn thức ăn ép viên cho gà thay cho việc sử
dụng kháng sinh mang lại hiệu quả và nhiều ý nghĩa tích cực về một số chỉ tiêu sản
xuất, hệ vi sinh vật đường ruột và hệ lông nhung biểu mô đường ruột gà.

x

THESIS ABSTRACT
Master candidate: Nguyen Chi Cuong
Thesis title: “Study on the effect of BioS feed supplement on some technicaleconomic criteria and intestinal microbiota composition of colored broilers”.

Major: Animal Science

Code: 60 62 01 05

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)

Research Objectives:
Evaluation the effects of BioS as a feed supplement on some technicaleconomic criteria and intestinal microbiota composition of colored broilers.

Materials and Methods:
-

A total of 180 colored broilers were randomly divided into two lots (with and

without BioS) (three groups/lot, 30 broiler/group (15 males +15 females/group)).

Materials: Ri – Dabaco broilers chickens from 02 to 14 weeks of
age and BioS provid by BioSpring.
-

Pellets compound feeds for chickens is produced by Tanuco Company.

-

Experimental design:

+
Lot 1 (with BioS): Broiler of experimental were fed by feed
supplemented with BioS (250g/tons feed, without antibiotics).
+
Lot 2 (control): Broiler of control lot were only fed by basal diet
without Probiotics but with antibiotics.
The body weight of broilers in each lot and each replicate group
were taken at 2, 4 and 14 weeks of age; feed intake and excess feed
parameters of chickens were taken every days.
At the end of experiment, 6 broilers of each lot (3 males and 3
females colored broilers) were sampled for evaluating the E. coli, Cl.
perfringen and Lactobacillus spp and measuring the epithelial villum.
Main findings and conclusions:
BioS is a heat resistance product; Quantity of Bacillus strains in
feed befor and after heat treatment of pellet processing.
In particular, BioS can be replaced the antibiotics in pelleted feeds. BioS was used
as growth promoters to enhance the immune responses of colored broilers chickens.

Conclusion: The results proved productive effects of heat
resistance Bacillus spores in chicken with positive effects on
performance, intestinal microbiota and epithelial cells of broiler.

xi

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngành chăn nuôi nói chung và chăn nuôi gia cầm nói riêng ở Việt Nam
cũng như trên thế giới đã và đang phát triển cả về qui mô và tính chun
hóa. Tuy nhiên, sự phát triên với tốc độ cao này đã tạo ra nhiều vấn đề về
môi trường, an toàn sinh học, dịch bệnh và an toàn thực phẩm.

Thực trạng đó buộc các nhà nghiên cứu phải tìm ra phương án để
phát triển chăn nuôi một cách bền vững; ngăn chặn, hạn chế, giảm thiểu
các vấn đề về ô nhiễm môi trường, mất vệ sinh an toàn thực phẩm và
ảnh hưởng sấu đến sức khỏe con người. Probiotic được xem như lỗi
thốt cho tình trạng trên bởi tính an toàn và hiệu quả toàn diện của nó.
Probiotic là tổ hợp các vi sinh vật tương tự các vi sinh vật có trong đường
ruột, có lợi cho vật nuôi và thân thiện với môi trường. Trong chăn nuôi hiện đại,
việc bổ sung các vi sinh vật có lợi vào khẩu phần ăn của vật nuôi ngày càng trở
nên phổ biến. Việc bổ sung vi sinh vật có lợi vào khẩu phần ăn cho vật nuôi
nhằm cải thiện hệ vi sinh vật đường ruột mang đến nhiều lợi ích và mang tới
hiệu quả kinh tế cao: kích thích tăng trưởng, bảo vệ môi trường, ức chế vi sinh
vật có hại, tăng khả năng tiêu hóa thức ăn, tăng tính thèm ăn, thay thế kháng
sinh, tăng khả năng miễn dịch cho vật nuôi, giảm ô nhiễm môi trường,…
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại probiotic khác nhau và được bổ
sung cho vật nuôi theo nhiều cách khác nhau: cho ăn, cho uống, trộn vào thức ăn
bổ sung, trộn thẳng vào khẩu phần,… nhưng hầu hết các loại probiotic đều được

bổ sung cho vật nuôi dưới dạng trộn trực tiếp vào thức ăn, nước uống chứ không
được ép viên vào thức ăn hỗn hợp do nhiệt làm giảm chất lượng của sản phẩm. Do
vậy không thuận tiện cho chăn nuôi công nghiệp, quy mô lớn.

BioS là sản phẩm probiotic chịu nhiệt có thể trộn và sản xuất
thức ăn hỗn hợp dạng viên, mang lại nhiều thuận lợi cho chăn nuôi.
Để có cơ sở khuyến cáo đưa vào sản xuất thức ăn cho gà, việc “Nghiên
cứu ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm BiOS vào khẩu phần ăn đến một số
chỉ tiêu kỹ thuật và hệ vi sinh vật đường ruột gà thịt lông màu” là rất cần thiết.

1

1.2. MỤC ĐÍCH
Đánh giá hiệu quả bổ sung BioS vào khẩu phần thức ăn đến một
số chỉ tiêu kỹ thuật và hệ vi sinh vật đường ruột gà thịt lông màu.
1.3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Kết quả đề tài làm cơ sở để nông hộ và doanh nghiệp ứng dụng trong
phát triển sản xuất thức ăn chăn nuôi ép viên có bổ sung probitotic; phục
vụ phát triển chăn nuôi gà nói chung và gà thịt lông màu nói riêng.

1.4. YÊU CẦU
-

Theo dõi, ghi chép đầy đủ số liệu, đảm bảo tính khách quan, trung thực.

-

Nắm được quy trình chăm sóc nuôi dưỡng cho đàn gà.

2

PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. PROBIOTICS
2.1.1. Định nghĩa probiotic
Theo ngôn ngữ Hi Lạp, probiotic có nghĩa là “vì sự sống”. Thuật ngữ
probiotic được Parker đề nghị sử dụng lần đầu tiên vào năm 1974 để chỉ “những
vi sinh vật và những chất làm cân bằng hệ vi sinh vật ruột” (Fuller, 1989). Từ đó
đến nay thuật ngữ probiotic đã được cả thế giới sử dụng để chỉ những chế phẩm

vi sinh vật sống hữu ích khi được đưa vào cơ thể động vật thông qua thức ăn
hoặc nước uống tạo nên những ảnh hưởng có lợi cho vật chủ. Kể từ khi xuất
hiện, khái niệm probiotic vẫn chưa có một định nghĩa thống nhất. Tuy nhiên,
hiện có hai định nghĩa được cho là phản ánh khá đầy đủ bản chất của probiotic
và được sử dụng nhiều trong các ấn phẩm khoa học: Theo Fuller (1989),
probiotic là “chất bổ sung vi sinh vật sống vào thức ăn giúp cải thiện cân bằng
của hệ vi sinh vật đường tiêu hóa theo hướng có lợi cho vật chủ”; theo tổ chức
Y tế thế giới (WHO, 2001), probiotic là “các vi sinh vật sống khi đưa vào cơ thể
theo đường tiêu hoá với một số lượng đủ sẽ đem lại sức khoẻ tốt cho vật chủ”.

2.1.2. Lịch sử của probiotic
Những nghiên cứu về probiotic mới chỉ bắt đầu vào thế kỷ 20,
khi Henry Tisser (1900), một bác sỹ người Pháp đã quan sát và thấy
rằng phân của những đứa trẻ mắc bệnh tiêu chảy có ít vi khuẩn lạ
hình trứng hoặc hình chữ Y hơn những đứa trẻ khỏe mạnh.
Sau đó năm 1907, Elie Metchnikoff - người Nga, đạt giải Nobel – đã
chứng minh được rằng việc tiêu thụ Lactobacillus sẽ hạn chế các nội
độc tố của hệ vi sinh vật đường ruột. Ông giải thích được điều bí ẩn về
sức khỏe của những người Cô-dăc ở Bulgary, họ sống rất khỏe mạnh và

tuổi thọ có thể lên tới 115 tuổi hoặc hơn, nguyên nhân có thể là do họ
tiêu thụ rất lớn các sản phẩm sữa lên men, điều này được ông báo cáo
trong sách “sự kéo dài cuộc sống” – The Prolongation of life (1908).

Có thể nói Tisser và Metchnikoff là người đầu tiên đưa ra những
đề xuất mang tính khoa học về probiotic, làm cơ sở cho những
nghiên cứu tiếp theo về probiotic.
Năm 1930, nhà khoa học người Nhật Minoru Shirota phân lập các vi khuẩn
Lactic từ phân của các em thiếu nhi khỏe mạnh. Cùng năm đó, các nhà nghiên
cứu Hoa Kỳ đã chứng minh là Lactobacillus acidophilus có khả năng làm giảm

3

bệnh táo bón thường xuyên. Các nhà khoa học đại học Havard phát hiện
ra các vi khuẩn đường ruột đóng một vai trị quyết định trong q trình
tiêu hóa, giúp tiêu hóa thức ăn, cung cấp một số vitamin và các chất
dinh dưỡng khác nhau mà cơ thể vật chủ không tự sản xuất ra được.

Ngày nay, các sản phẩm probiotic được tiêu thụ rộng rãi và phổ
biến trên khắp thế giới như những nguồn thực phẩm chính giúp tăng
cường sức khỏe cho con người cũng như vật nuôi.
2.1.3. Vai trò của probiotic
Từ khi kháng sinh bị cấm sử dụng như chất kích thích sinh trưởng trong
thức ăn chăn nuôi ở một số nước thuộc khối liên minh châu Âu (bắt đầu là
Thụy Điển vào năm 1986) thì probiotic được coi là một trong những nguồn thay
thế có triển vọng nhất vì có nhiều đặc tính ưu việt. Trên cơ sở các kết quả
nghiên cứu của nhiều tác giả, Patterson (2003) đã tổng kết các ảnh hưởng có
lợi của probiotic đối với đời sống động vật thể hiện ở các khía cạnh sau:

-

Thay đổi cấu trúc quần thể vi sinh vật đường ruột theo chiều

hướng có lợi cho vật chủ.
-

Tăng cường khả năng miễn dịch.

-

Giảm phản ứng viêm.

-

Ngăn cản sự xâm nhập và ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh.

-

Tăng sản xuất các axit béo bay hơi.

-

Tăng cường q trình sinh tổng hợp các vitamin nhóm B.

-

Tăng hấp thu chất khoáng.

-

Làm giảm cholesterol huyết thanh.

-

Làm tăng năng suất vật nuôi.

-

Giảm hàm lượng amoniac và urê trong chất thải.

Ngoài ra probiotic còn rất an toàn với động vật và thân thiện với
môi trường. Vì là chất bổ sung vi sinh vật sống hữu ích, việc sử dụng
probiotic sẽ không tạo ra các chất tồn dư trong các sản phẩm chăn
nuôi có hại cho sức khỏe con người.
2.1.4. Cơ chế tác động của probiotic
Có rất nhiều cách giải thích khác nhau về cơ chế tác động, phần
lớn các tài liệu về probiotic đề cập đến ba khía cạnh sau: cạnh tranh
loại trừ; đối kháng vi khuẩn và điều chỉnh miễn dịch (Steiner, 2006).

4

Cạnh tranh loại trừ là đặc tính đấu tranh sinh tồn điển hình của các vi
sinh vật. Hình thức cạnh tranh loại trừ thường thấy ở các vi sinh vật ruột là
cạnh tranh vị trí bám dính. Các vi sinh vật probiotic cư ngụ và nhân lên
trong ruột, khóa chặt các vị trí thụ cảm và ngăn cản sự bám dính của các vi
sinh vật khác như E. coli, Salmonella... Một số nấm men probiotic
(Saccharomyces cereviese; S.boulardi) không chỉ tranh vị trí bám dính của
các vi khuẩn khác mà cịn gắn kết các vi khuẩn có roi (phần lớn là những vi

khuẩn có hại) thông qua các cơ quan thụ cảm mannose và đẩy chúng ra
khỏi vị trí bám dính ở niêm mạc ruột (Czerucka and Rampal, 2002). Tuy
nhiên, cạnh tranh dinh dưỡng là phương thức cạnh tranh khốc liệt nhất vì
sự sinh sôi với số lượng lớn của một loài vi sinh vật nào đó là một đe dọa
nghiêm trọng đối với các loài khác về nguồn cơ chất cho phát triển.
Đồng thời với cạnh tranh loại trừ, các vi sinh vật probiotic cịn sản sinh
các chất kìm hãm vi khuẩn như lactoferrin, lysozym, hydrogen peroxide cũng
như một số axit hữu cơ khác. Các chất này gây tác động bất lợi lên vi khuẩn có
hại chủ yếu là do sự giảm thấp pH trong ruột (Conway, 1996).
Ruột là cơ quan miễn dịch lớn nhất ở động vật có vú. Giữa hệ vi sinh vật ruột
và hệ thống miễn dịch có mối tương tác đặc thù. Năng lực miễn dịch thể dịch và
miễn dịch tế bào của hệ thống miễn dịch đường ruột bị ảnh hưởng rất lớn bởi sự
cân bằng của hệ vi sinh vật ruột (Cebra, 1999). Thông qua tương tác với hệ thống
miễn dịch ruột, các probiotic có thể điều chỉnh cả miễn dịch thụ động và chủ động
hoặc cả hai. Tác động điều chỉnh miễn dịch đặc hiệu của probiotic phụ thuộc vào
chủng giống hoặc các loài vi khuẩn probiotic (Dugas et al., 1999).

2.1.5. Chỉ tiêu đánh giá hiệu quả probiotic
Có nhiều tiêu chí khác nhau để đánh giá hiệu quả của chế phẩm
probiotic. Theo Klose (2006), có ba tiêu chí để đánh giá hiệu quả của
một chế phẩm probiotic, đó là: an toàn, công nghệ và chức năng.
Tính an toàn là các vi sinh vật có nguồn gốc rõ ràng, không
kháng kháng sinh và có lịch sử sử dụng an toàn.
Về mặt công nghệ, các chủng vi sinh vật phải lên men ổn định và
bền trong quá trình sản xuất, bảo quản.
Chức năng, các vi sinh vật trong probiotic phải bám dính tốt và
chống chịu được với các điều kiện trong đường tiêu hóa vật nuôi
(dịch dạ dày, acid mật, thay đổi pH trong đường tiêu hóa,…).

5

Hình 2.1. Các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả của probiotic (Klose, 2006)

2.1.6. Tiêu chí chọn lọc vi sinh vật để sản xuất probiotic
Theo B.Kosin and S. K. Rakshit (2006), các vi sinh vật được chọn
lọc để sản xuất probiotic phải đáp ứng các tiêu chí:
An toàn: Chủng vi sinh vật phải được công nhận an toàn và xếp
vào nhóm GRAS (Gennerally Recognized As Safe).
Nguồn gốc: Vi sinh vật phải được phân lập định danh đến dòng.
Kháng các điều kiện thí nghiệm invivo và invitro: Vi sinh vật
trong chế phẩm probiotic không bị tiêu hủy bởi cơ chế bảo vệ của vật
chủ và chống chịu được các điều kiện bất lợi trong đường tiêu hóa
vật nuôi (pH, dịch mật, dịch tụy,…).
-

Khả năng bám dính và khu trú trên biểu mô ruột: các vi sinh vật trong

probiotic khi đưa vào đường tiêu hóa vật nuôi phải có khả năng bám dính tốt và
khu trú với mật độ cao trên biểu mô của ruột. Khả năng này phụ thuộc vào bản
chất của chủng vi sinh vật, điều kiện môi trường trong từng phần của đường
tiêu hóa và phụ thuộc vào khả năng tương tác giữa hệ vi sinh vật và vật chủ.

Kháng vi khuẩn gây bệnh: các loại vi sinh vật sử dụng trong
probiotic cần có tính năng làm tăng các chất kháng khuẩn, tăng q
trình phân giải aicd amin và khống để nâng cao khả năng miễn dịch
của vật chủ trước tác động của vi sinh vật gây bệnh.
Kích thích đáp ứng miễn dịch: kích thích tế bào lympho tăng
tiết kháng thể tiêu diệt vi sinh vật gây hại, kích thích tế bào biểu mô
ruột tăng tiết niêm dịch để bảo vệ biểu mô.

Độ bảo toàn mật độ: Các vi sinh vật cịn sống trong probiotic cần có
mật
6

7

độ cao (>10 – 10 CFU/g chế phẩm), vi sinh vật phải bền với nhiệt và
chịu được điều kiện bảo quản.

6

2.1.7. Các chủng vi sinh vật thường được sử dụng để sản xuất probiotic Theo
Michaela Mohnl (2014), các nhóm vi sinh vật thường được sử dụng

phổ biến trong chăn nuôi ở Châu Âu được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 2.1. Các vi sinh vật thường được sử dụng trong chăn nuôi ở
Châu Âu (Michaela Mohnl, 2014)
Các nhóm chính

Loài ( Species)

Tộc (Genus)

Enterococcus faecium

Enterococcus

LAB

Lactobacillus

Lactobacillus

salivarius

Lactobacillus

reuteri

Lactobacillus

acidophilus

Lactobacillus

farciminis

Lactobacillus

rhamnosus

Lactobacillus

plantarum

Lactobacillus casei
Lactobacillus bulgaricus
Bifidobacterium animalis
Bifidobacterium bifidum

Bifidobacterium

Vi khuẩn tạo bào tử
(Spore formers)

Nấm men (yeasts)

Pediococcus

Pediococcus acidilactici

Bacillus

Bacillus
Bacillus
Bacillus
Bacillus
Bacillus cereus var toyoi

Clostridium

Clostridium butyricum

Saccharomyces

Saccharomyces cerev

Trên

thế giới người ta thường sử dụng ba nhóm vi sinh vật để
sản xuất probiotic sử dụng trong chăn nuôi, đó là: Vi khuẩn Lactic,
nấm men Saccharomyces cerevisiae và Bacillus.
Vi khuẩn Lactic, nấm men Saccharomyces cerevisiae không chịu được nhiệt,
do vậy khi sử dụng hai nhóm vi sinh vật này phải sản xuất probiotic dạng nước
hoặc phải sấy chân không (đông khô) ở nhiệt độ thấp, đồng thời chế phẩm

7

probiotic sản xuất từ hai nhóm vi sinh vật này phải được bảo quản ở nhiệt độ
thấp, nếu bảo quản ở nhiệt độ thường các tế bào vi sinh vật sẽ chết rất nhanh.
Việc sản xuất probiotic dạng lỏng gây khó khăn trong vận chuyển; công
nghệ sấy, đông khô chân không ở nhiệt độ thấp và bảo quản ở nhiệt thấp làm
tăng giá thành sản xuất và tốn kém trong bảo quản. Hơn nữa, chế phẩm
probitoc sản xuất từ vi khuẩn Lactic, nấm men Saccharomyces cerevisiae
không chịu được nhiệt nên không thể phối trộn vào thức ăn ép viên, làm mất
thuận lợi trong quá trình sử dụng bổ sung trong thức ăn cho vật nuôi.

Bacillus là nhóm vi sinh vật duy nhất trong ba nhóm trên ở dạng
bào tử có khả năng chịu nhiệt cao, có nhiều ưu thế để sản xuất
probiotic dạng bột và phối trộn được vào quá trình ép viên thức ăn
cho vật nuôi. Khả năng chịu nhiệt của một số Bacillus theo kết quả
nghiên cứu của R&D – BioSpring đượng thể hiện qua bảng sau:
Bảng 2.2. Khả năng chịu nhiệt của nha bào Bacillus (x10 10 CFU/g)

B

(R&D - BioSpring)

2.1.8. Chu kỳ sống và cơ chế tác động của Bacillus
Bacillus có khả năng sinh bào tử do đó chống chịu được với các
điều kiện bất lợi của môi trường sống như nhiệt độ cao, nhiệt độ
thấp, hóa chất, bức xạ, độ ẩm, …
Bảo tử Bacillus theo thức ăn đi vào đường tiêu hóa, tại ruột non các bào
tử phát triển thành tế bào sinh dưỡng và sinh sản bằng cách nhân đôi liên tiếp
sau đó đi xuống ruột già. Tại ruột già, các Bacillus lại hình thành bào tử.

8

Các tế bào sinh dưỡng và nha bào Bacillus được gắn với tế bào M
trong mảng Payer, tại đây nha bào phát triển thành tế bào sinh dưỡng và
được tế bào M di chuyển đến đại thực bào và các tế bào hình tua để kích
thích sinh kháng thể IgA tấn công vào các vi khuẩn ngoại lai bám dính
trên bề mặt biểu mô ruột. Phần nha bào không được gắn với tế bào M sẽ
được thải ra ngoài theo phân, sau đó theo thức ăn, nước uống lại đi vào
đường tiêu hóa của vật nuôi và lặp lại chu kỳ như trên.

Chu kỳ sống và cơ chế tác động của nha bào Bacillus được
Simon Cutting thể hiện qua sơ đồ sau:

Hình 2.2. Sơ đồ chu kỳ sống và cơ chế tác động của nha bào Bacillus
(Simon Cutting, 2016)
Quá trình nha bào Bacillus phát triển thành tế bào sinh dưỡng
các enzyme tiêu hóa trong cơ thể vật nuôi được tăng cường làm tăng
quá trình phân giải và hấp thu các chất dinh dưỡng, do vậy làm tăng
khả năng thu nhật thức ăn và tăng năng suất sản xuất của vật nuôi.
Quá trình này cũng làm tăng các chất kháng khuẩn (bacteriocin,
subtilin, coagulin,…) đồng thời làm tăng quá trình phân giải acid amin

và khống. Vì vậy làm tăng khả năng miễn dịch của vật nuôi.
2.1.9. Chế phẩm BioS
Chế phẩm BioS là một probiotic chứa nha bào của vi khuẩn Bacillus, gồm
Bacillus subtilis HU58 và Bacillus indicus HU36. Các vi khuẩn được xác nhận là
an toàn; chủng gốc Bacillus được tuyển chọn, phân lập từ phòng nghiên cứu vi
sinh thuộc Trung tâm Nghiên cứu Vi sinh và Công nghệ Sinh học thuộc Đại học

9

Royal Holloway, Anh Quốc. Công trình nghiên cứu này đã được công bố
trên NCBI (National Center of Biotechnology Information), Hoa Kỳ. Hiện tại,
BioSpring là đơn vị được chuyển giao độc quyền sử dụng tại Việt Nam.
9

11

Bacillus subtilis HU58 có nồng độ 1 x 10 – 1 x 10 CFU/g chế phẩm. Chức
năng của Bacillus subtulis là sản sinh các enzym tiêu hóa amylase và protease,
chất chống đông máu, kích thích hệ miễn dịch và phòng tránh nhiễm khuẩn.
9

11

Bacillus indicus HU58 có nồng độ 1 x 10 – 1 x 10 CFU/g chế phẩm. Chức
năng của Bacillus indicus là sản xuất một lượng đáng kể các loại carotenoids
và vi khuẩn vì vậy có màu da cam. Carotenoids đồng thời cũng có khả năng
kích thích hệ miễn dịch, có tính chất chống oxy hóa và thúc đẩy q trình thông
tin lên tế bào nên có thể đóng vai trị trong phịng chống bệnh tật.

Nha bào trong chế phẩm BioS có khả năng chịu nhiệt rất cao (chúng
o

có thể chịu được nhiệt độ tới 235 C trong 8 phút), cũng như khá bền trong
bảo quản (nếu chế phẩm vi bọc chứa Enterococcus faecium sau 12 tuần
bảo quản, tỷ lệ sống sót chỉ đạt 40% thì tỷ lệ sống của nha bào Bacillus vẫn
đạt tới 89%). Khả năng sống sót của các nha bào Bacillus với 3 mức nhiệt
o

o

o

độ là 80 C, 95 C và 100 C trong 30 phút tại phòng là rất cao: số lượng nha
bào sống sót sau 30 phút thuộc các chủng khác nhau chỉ giảm từ 8 x
9

9

10 CFU/g đến 22 x 10 CFU/g chế phẩm và tổng số tế bào còn sống vẫn luôn
10

đạt mức >10 CFU/g chế phẩm (Vũ Duy Giảng và cs., 2016).

2.2. HỆ VI SINH VẬT ĐƯỜNG RUỘT VÀ TÁC ĐỘNG CỦA NÓ ĐẾN SỨC
KHỎE VẬT NUÔI
Bên cạnh sự hấp thụ các chất dinh dưỡng, đường tiêu hóa cịn
đóng vai trị quan trọng như là cơ quan miễn dịch lớn nhất trong cơ thể.
Do đó, nó là hệ thống bảo vệ và là hàng rào quan trọng chống lại các tác
nhân gây bệnh xâm nhiễm. Thêm vào các cơ chế bảo vệ nói chung, hệ

thống miễn dịch, với các phản ứng đặc hiệu và không đặc hiệu, giúp
chống lại các vi sinh vật gây bệnh. Khu hệ vi sinh vật đường ruột cũng
được coi là một trong các yếu tố chống lại các tác nhân gây bệnh.
Khi cịn ở trong bào thai, đường tiêu hố của vật nuôi ở trạng thái vô trùng,
nhưng chỉ vài giờ sau khi sinh các vi sinh vật đã bắt đầu xâm nhập và cư trú trong
đường tiêu hoá. Theo thời gian, do tiếp xúc trực tiếp với môi trường, đặc biệt là
qua thức ăn và nước uống, số lượng và tính đa dạng sinh học của các vi sinh vật
cộng sinh không ngừng tăng lên. Số lượng tế bào vi sinh vật cư trú trong đường

10

tiêu hóa của vật nuôi có thể cao gấp mười lần số lượng tế bào cấu
tạo nên cơ thể chúng (Fonty, 1995). Mật độ vi sinh vật ở các phân
đoạn khác nhau của đường tiêu hóa là rất khác nhau (Jans, 2005).
Sức khỏe của vật nuôi phụ thuộc vào 3 yếu tố chính: trạng thái sinh lý của vật
chủ, khẩu phần thức ăn và hệ vi sinh vật. Các yếu tố này chịu tác động của môi
trường, của các stress và tác động qua lại lẫn nhau. Trong số các nhân tố trên, hệ
vi sinh vật đường tiêu hóa đóng vai trò trung tâm, chỉ một biến động bất lợi của
một trong hai yếu tố còn lại cũng ảnh hưởng xấu tới hệ vi sinh vật (Conway, 1994).
Sự cộng sinh của các loài vi sinh vật trong đường tiêu hoá của vật nuôi (chủ yếu là
trong ruột) tạo nên một hệ sinh thái mở và mối cân bằng của quần thể vi sinh vật
được xác lập chỉ một thời gian rất ngắn sau khi sinh (Jans, 2005).
Có nhiều quan điểm khác nhau về mối tương quan cân bằng của hệ vi sinh
vật ruột. Theo Jans (2005), để đánh giá trạng thái cân bằng, các vi sinh vật ruột
được chia thành 3 nhóm: nhóm chủ yếu (main flora) gồm các loài vi khuẩn kị khí
Clostridium; Lactobacillus; Bifidobacteria; Bacteroides, Eubacteria; nhóm vệ tinh
(Satellite flora), gồm chủ yếu là Enterococcus và E. coli; và nhóm cịn lại (Residual
flora) gồm các vi sinh vật có hại như Proteus, Staphylococcus và Pseudomonas…
Một quần thể vi sinh vật được coi là cân bằng khi tỷ lệ của các nhóm tương ứng

dao động trong khoảng 90:1,0:0,01. Trạng thái mà các nhóm này hình thành một tỷ
lệ 90:1:0,01 được gọi là trạng thái “eubiosis” (tiếng Hy Lạp có nghĩa là sự chung
sống có lợi giữa các vi khuẩn với nhau và với vật chủ).
Ở trạng thái “eubiosis”, vật chủ cung cấp các điều kiện sống lý tưởng như nhiệt độ
ổn định, pH trung tính, dinh dưỡng và sự đào thải các chất chuyển hóa. Đổi lại, hệ
vi sinh vật sẽ mang lại lợi ích cho vật chủ thông qua tăng cường tiêu hóa các chất
dinh dưỡng, giải độc, tổng hợp các vitamin nhóm B và vitamin K, loại trừ các vi
sinh vật có hại, tăng cường đáp ứng miễn dịch của vật chủ.

Sự cân bằng của hệ vi sinh vật trong đường tiêu hóa bị tác động bởi
một số nhân tố vô sinh và hữu sinh như: sinh lý vật chủ, khẩu phần thức ăn
và cơ cấu nội tại của bản thân hệ vi sinh vật. Thức ăn là nền dinh dưỡng cơ
bản của vi sinh vật, bởi vậy sự thay đổi thành phần khẩu phần, thức ăn
không đảm bảo vệ sinh, phương pháp cho ăn không hợp lý... đều làm tổn
hại đến trạng thái cân bằng hệ vi sinh vật ruột. Tương tự như vậy, các chất
bài tiết của hệ tiêu hóa (dịch mật, các enzym, chất đệm và chất nhầy...) cũng
như kiểu và tần số nhu động ruột cũng tác động trực tiếp đến hệ vi sinh vật.

11

Kiểu và tần số nhu động ruột bị tác động rất lớn bởi các stress (sinh đẻ,
cai sữa, dồn chuồng, vận chuyển...). Khi quan hệ cân bằng của hệ vi sinh vật
ruột bị phá vỡ sẽ tạo nên trạng thái “dysbiosis” (trạng thái “chung sống có
hại”). Biểu hiện của trạng thái “dysbiosis” ở vật chủ thường là thể tạng kém,
sinh trưởng chậm và mắc các bệnh đường tiêu hóa như tiêu chảy, viêm ruột
hoại tử... (tóm tắt trạng thái eubiosis và dysbiosis có trong bảng 2.1.).

Bảng 2.3. Đặc điểm đặc trưng của trạng thái Eubiosis và Dysbiosis
Trạng thái Dysbiosis

Trạng thái Eubiosis
sinh vật đường ruột – Sự cộng sinh

- Sự không cùng tồn tại giữa vật
chủ và hệ vi sinh vật đường ruột.

- Sự bảo vệ bề mặt của đường tiêu hóa

- Sự phá hủy biểu mô đường ruột, làm

chống lại các vi sinh vật xâm nhiễm.

cho thành đường ruột mỏng đi dẫn đến

- Sự cùng tồn tại giữa vật chủ và hệ vi

giảm sự hấp thụ các chất dinh dưỡng.

- Kích thích hệ miễn dịch của vật
chủ.

- Sinh ra các cơ chất gây độc (NH3,
chất độc…)

-

- Phân hủy, tăng sản sinh khí gas
(CH4, H2S, CO2).
Làm yếu hệ thống miễn dịch

Tiêu hóa các chất dinh dưỡng.
Tổng hợp protein.
Tổng hợp các vitamin

- Làm tăng chu trình tế bào, cần
nhiều năng lượng
Để cải thiện quan hệ cân bằng của hệ vi sinh vật ruột ở vật nuôi, một
phương pháp thường được áp dụng là bổ sung vào khẩu phần thức ăn một số
loại kháng sinh liều thấp như những chất kích thích sinh trưởng. Tuy nhiên,
việc sử dụng kháng sinh trong thức ăn chăn nuôi một cách không có kiểm sốt
đã và đang gây ra những hậu quả đáng lo ngại về vệ sinh an toàn thực phẩm và
đặc biệt là gây nên tình trạng kháng thuốc ngày càng gia tăng của các vi khuẩn
gây bệnh trên người và vật nuôi. Hiện nay, khối liên minh châu Âu (EU) đã cấm
sử dụng kháng sinh để bổ sung vào thức ăn như chất kích thích sinh trưởng từ
ngày 01 tháng 01 năm 2006. Việc cấm sử dụng kháng sinh trong thức ăn chăn
nuôi cũng đặt ra những thách thức lớn về kỹ thuật, đặc biệt đối với chăn nuôi
gia súc, gia cầm non hoặc trong điều kiện vệ sinh kém và vật nuôi chịu nhiều
stress. Để vượt qua những thách thức đó, đã có rất nhiều những nghiên cứu
nhằm tìm ra tác nhân để thay thế kháng sinh nhưng an toàn với vật nuôi. Một
trong những tác nhân tìm ra đó là probiotic.

12

Nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm bios vào khẩu phần thức ăn đến một số chỉ tiêu kỹ thuật và hệ vi sinh vật đường ruột gà thịt lông màu

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về